化学束外延


一种半导体薄膜材料制备方法。化学束外延(CBE)是集分子束外延(MBE)和金属有机化学气相外延(MOVPE)二者之优点而发展起来的新型外延生长技术,首先用于化合物半导体薄膜及其异质结构的外延生长。外延在高真空中进行,进入真空生长室的金属有机化合物和非金属氢化物等气态反应剂通过几个喷口形成分子束流,直接喷向加热的衬底表面,经过吸附、表面移动、分解和脱附等一系列物理和化学过程,组成外延膜的原子便在衬底上有序地排列形成单晶薄膜。

在CBE中使用气态源的优点是可以精密控制束流,也可以先将某几种源混合后再形成分子束,可获得组分准确而又均匀的外延层。使用挡板来开关束流,易于获得超薄层和突变异质结构材料,包括量子阱和超晶格结构材料。高真空的生长环境易于与晶体生长过程的原位监测技术(如高能电子衍射)和其他高真空薄膜工艺(如离子注入)相结合。目前利用CBE技术已研制出多种高质量的Ⅲ—V族和Ⅳ族半导体材料,在Ⅲ—V族微电子和光电子器件研制上很有吸引力。但cBE设备昂贵,金属有机化合物的使用可能在外延层中引入碳沾污。


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